網(wǎng)絡(luò)2。圖3是根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的四臂螺旋天線1的饋電網(wǎng)絡(luò)2的示意性的結(jié)構(gòu)圖。如圖3所示，饋電網(wǎng)絡(luò)2具有饋電單元201和向螺旋臂饋電的螺旋臂饋電端。饋電單元201可以是T形功分器、威爾金森功分器或者四臂電橋。
[0050]如圖3所示，饋電網(wǎng)絡(luò)2還包括傳輸線202、203、204、205和206，傳輸線203、204、205和206分別連接到與4個螺旋臂11相對應(yīng)的螺旋臂饋電端。饋電網(wǎng)絡(luò)2還包括同軸饋電端14。傳輸線202連接同軸饋電端14和饋電單元201。同軸饋電端14連接外部射頻電路。從而對四臂螺旋天線10的四個輔助臂11進(jìn)行依次為90°相位差的等幅饋電。
[0051]如此構(gòu)造的四臂螺旋天線10可以同時有2個工作頻段。具體而言，由第一螺旋臂部111和第三螺旋臂部113形成第一輻射體。第一輻射體對應(yīng)于一個工作頻段(第一工作頻段)。由第二螺旋臂部112和第三螺旋臂部113形成第二輻射體。第二輻射體對應(yīng)于另一個工作頻段。第一螺旋臂部111和第三螺旋臂部113的長度的總和為四分之一與其對應(yīng)的工作波長的整數(shù)倍，即M*lambda/4(M為整數(shù)，lambda表示與其對應(yīng)的工作波長)。當(dāng)M為奇數(shù)時，螺旋臂非饋電端開路；當(dāng)M為偶數(shù)時，螺旋臂非饋電端短路。四根螺旋臂饋電端的電流幅度相等，相鄰端口的相位相差90度，即四個端口分別為0、90°、180°、270°。同樣，第二螺旋臂部112和第三螺旋臂部113的長度總和為四分之一與其對應(yīng)的工作波長的整數(shù)倍。
[0052]進(jìn)一步地說，在該實施例中，如圖1和2所示，第一螺旋臂部111的長度大于第二螺旋臂部112的長度。更具體地說，第一螺旋臂部111比第二螺旋臂部112長5mm-80mm。第一螺旋臂部111的長度范圍為20mm-200mm。較好地，第一螺旋臂部111的長度范圍為30mm_150mm。更好地，第一螺旋臂部111的長度范圍為40mm-100mm。例如，第一螺旋臂部的長度可以是50mm，60mm，75mm。第二螺旋臂部112的長度范圍為1mm-150mm。較好地，第二螺旋臂部112的長度范圍為20mm-100mm。更好地，第二螺旋臂部112的長度范圍為30mm-70mm。例如，第二螺旋臂部112的長度可以是30mm，45mm，60mm。
[0053]第三螺旋臂部113的長度范圍為3mm-150mm。較好地，第三螺旋臂部113的長度范圍為10mm-120mm。更好地，第三螺旋臂部113的長度范圍為30111111-1001]11]1。例如可以是501]1111，80mm，10mm0
[0054]如此構(gòu)造的螺旋天線10能夠?qū)崿F(xiàn)頻率相隔較遠(yuǎn)的兩個頻段工作。根據(jù)本發(fā)明的螺旋天線還能夠通過螺旋天線的螺旋臂的結(jié)構(gòu)調(diào)整來調(diào)節(jié)四臂螺旋天線10的輸入阻抗，從而實現(xiàn)輸入端口與饋電端口的阻抗匹配，以減小能量損失和提高天線整體增益。具體而言，通過調(diào)節(jié)第三螺旋臂部113的長度來調(diào)節(jié)為四分之一與其對應(yīng)的工作波長的整數(shù)倍，從而實現(xiàn)輸入端口與饋電端口的阻抗匹配，以減小能量損失和提高天線整體增益。
[0055]以上參照圖1-3對本發(fā)明的一個實施例進(jìn)行了描述。在對該實施例的描述中，只設(shè)置有一個第二螺旋臂部112。本發(fā)明并不限于此。本發(fā)明還可以設(shè)置2個以上的第二螺旋臂部112。在這種情況下，本實施例中對第二螺旋臂部112的描述同樣適用于2個以上的第二螺旋臂部112中的每一個。也就是說，根據(jù)本發(fā)明的螺旋天線包括第一螺旋臂部、至少一個第二螺旋臂部、第三螺旋臂部。在這種情況下，每個第二螺旋臂部112的長度是不同的，以對應(yīng)于不同的工作頻段。
[0056]下面，參照圖4和5描述根據(jù)本發(fā)明的又一個實施例的四臂螺旋天線20。在圖4和圖5中，四臂螺旋天線20與四臂螺旋天線10相同的部分被標(biāo)記以相同的附圖標(biāo)記，并且省略對其的描述。
[0057]如圖4和5所示，四臂螺旋天線20包括螺旋臂21。螺旋臂21包括第一螺旋臂部211、第二螺旋臂部212和第三螺旋臂部213。與上一個實施例不同，在該實施例中，第一螺旋臂部211、第二螺旋臂部212相對于第三螺旋臂部213較長。另外，第三螺旋臂部213的另一端(也就是靠近底座13的一端)的銳角部分被去除。
[0058]需要說明的是，在上一個實施例中的第三螺旋臂部113的另一端(也就是靠近底座13的一端)的銳角部分也可以被去除。
[0059]下面參照圖6、7和8描述根據(jù)本發(fā)明的實施例的四臂螺旋天線的一個實例。以進(jìn)一步理解本發(fā)明。其中，圖6是根據(jù)本發(fā)明的實施例一個實例的螺旋天線的回波損耗示意圖；圖7是根據(jù)本發(fā)明的實施例一個實例的螺旋天線的高頻增益輻射示意圖；圖8是根據(jù)本發(fā)明的實施例一個實例的螺旋天線的低頻增益輻射示意圖。
[0060]在該實例中，第一螺旋臂部的長度為75mm，第二螺旋臂部的長度為45mm，第三螺旋臂部的長度為10mm;第一輻射體長度為175mm(第一螺旋臂部加上第三螺旋臂部的長度)工作在GPS L2頻段(1227MHz)，第二輻射體長度為145mm(第二螺旋臂部加上第三螺旋臂部的長度)工作在GPS LI頻段(1575MHz);其中，第一螺旋臂部、第二螺旋臂部和第三螺旋臂部印刷在直徑為44mm、高度為136mm、厚度為0.1mm的柔性介質(zhì)薄膜上，每個螺旋臂的升角為50.88度。圖6為LI和L2頻段的回波損耗圖，圖7和圖8為高頻和低頻的左右旋增益輻射方向圖。
[0061 ] 上述實施例所公開的四臂螺旋天線的工作頻段包括但不限于GPS: LI (1575MHz)、L2(1227MHz)、L5(1176MHz);BDl:Tx(1616MHz)、Rx(2492MHz);BD2:BI(1561MHz)、B2(1207MHz)、B3(1268MHz)和GLONASS: LI (1602MHz)、L2(1246MHz)。
[0062]還需要說明的是，在本文中，諸如第一和第二等之類的關(guān)系術(shù)語僅僅用來將一個實體或者操作與另一個實體或操作區(qū)分開來，而不一定要求或者暗示這些實體或操作之間存在任何這種實際的關(guān)系或者順序。而且，術(shù)語“包括”、“包含”或者其任何其他變體意在涵蓋非排他性的包含，從而使得包括一系列要素的過程、方法、物品或者設(shè)備不僅包括那些要素，而且還包括沒有明確列出的其他要素，或者是還包括為這種過程、方法、物品或者設(shè)備所固有的要素。在沒有更多限制的情況下，由語句“包括一個……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的過程、方法、物品或者設(shè)備中還存在另外的相同或者等同要素。另外，術(shù)語“上”、“下”、“頂”、“底”等并不構(gòu)成絕對的空間關(guān)系限制，只是一種相對的概念。
[0063]以上對本申請所提供的一種螺旋天線進(jìn)行了詳細(xì)介紹，本文中應(yīng)用了具體個例對本申請的原理及實施方式進(jìn)行了闡述，以上實施例的說明只是用于幫助理解本申請的方法及發(fā)明構(gòu)思；同時，對于本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員，依據(jù)本申請的思想，在【具體實施方式】及應(yīng)用范圍上均會有改變之處，綜上所述，本說明書內(nèi)容不應(yīng)理解為對本申請的限制。
【主權(quán)項】
1.一種螺旋天線，包括螺旋臂，其特征在于，所述螺旋臂包括: 第一螺旋臂部； 至少一個第二螺旋臂部，所述第一螺旋臂部和所述第二螺旋臂部間隔設(shè)置;和第三螺旋臂部，所述第一螺旋臂部的一端和所述第二螺旋臂部的一端與所述第三螺旋臂部的一端相連接，并且所述第三螺旋臂部的另一端與對所述螺旋臂饋電的螺旋臂饋電端相連接。2.如權(quán)利要求1所述的螺旋天線，其特征在于， 所述第一螺旋臂部和所述第二螺旋臂部的螺旋半徑相同，并且所述第一螺旋臂部和所述第二螺旋臂部的升角相同。3.如權(quán)利要求1所述的螺旋天線，其特征在于， 在展開成平面狀態(tài)下，所述第一螺旋臂部和所述第二螺旋臂部相平行。4.如權(quán)利要求1所述的螺旋天線，其特征在于， 第一螺旋臂部和第二螺旋臂部與所述第三螺旋部一體形成。5.如權(quán)利要求1所述的螺旋天線，其特征在于， 所述第一螺旋臂部的另一端為自由端;或者 所述第二螺旋臂部的另一端為自由端。6.如權(quán)利要求1所述的螺旋天線，其特征在于， 所述第一螺旋臂部的長度大于所述第二螺旋臂部的長度。7.如權(quán)利要求6所述的螺旋天線，其特征在于， 所述第一螺旋臂部的長度范圍為20mm-200mm; 所述第二螺旋臂部的長度范圍為10mm-150mm; 所述第一螺旋臂部比所述第二螺旋臂部長5mm-80mm; 所述第三螺旋臂部的長度范圍為3mm-l 50mm。8.如權(quán)利要求1所述的螺旋天線，其特征在于， 所述螺旋天線還包括柱狀支撐體，所述螺旋臂設(shè)置于所述柱狀支撐體的外周壁上，所述柱狀支撐體由介電材料制成。9.如權(quán)利要求8所述的螺旋天線，其特征在于， 所述柱狀支撐體由柔性材料制成，所述螺旋臂通過印刷工藝印制于展開狀態(tài)的柱狀支撐體的表面上。10.如權(quán)利要求1-9中任何一項所述的螺旋天線，其特征在于， 所述螺旋天線為四臂螺旋天線，所述四臂螺旋天線包括四個所述螺旋臂。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種螺旋天線，包括螺旋臂，該螺旋臂包括：第一螺旋臂部、與第一螺旋臂部間隔設(shè)置的至少一個第二螺旋臂部、和第三螺旋臂部，第一螺旋臂部的一端和第二螺旋臂部的一端與第三螺旋臂部的一端相連接，并且第三螺旋臂部的另一端與對螺旋臂饋電的螺旋臂饋電端相連接。本發(fā)明的螺旋天線能夠?qū)崿F(xiàn)頻率相隔較遠(yuǎn)的兩個以上頻段的多頻段工作，還能夠通過螺旋天線的螺旋臂的結(jié)構(gòu)調(diào)整來調(diào)節(jié)螺旋天線的輸入阻抗，從而實現(xiàn)輸入端口與饋電端口的阻抗匹配，以減小能量損失和提高天線整體增益。本發(fā)明的螺旋天線結(jié)構(gòu)緊湊，質(zhì)量輕，體積小，并且易于加工。
【IPC分類】H01Q1/38, H01Q1/50, H01Q1/36
【公開號】CN105514582
【申請?zhí)枴緾N201510916686
【發(fā)明人】王冠君, 呂波, 陳林, 胡朝斌, 吉青
【申請人】上海海積信息科技股份有限公司
【公開日】2016年4月20日
【申請日】2015年12月10日